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【奖励】本帖被评价30次，作者御剑江湖增加金币 23.6 个

御剑江湖

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[资源] 站里关于MS Analysis计算材料的应力应变与Cubic以及Trigonal cell弹性常数的讨论

请教MS Analysis如何得到材料的应力应变曲线？
最近几天在学习MS，看分析材料的模量，CASTEP和Discover都可以
我要计算的体系比较大，用CASTEP肯定不行，想用Discover
现在有个问题是
Discover里面，Analysis里面可以有Mechanical properties可以给出材料的模量，如果我想得到应力应变曲线，请问应该怎么做呢？

我看MS手册里倒是说，计算模量的时候，逐步施加小应变，然后得出应力应变曲线，可以拟合曲线得到模量。

不知道具体怎么可以得到这个应力应变曲线

(一)  i always calculate a set of point and then fit the Murnaghan equation.
For example, the lattice constant is 10 A, then I take the 9.6, 9.7,9.8, 9.9, 10, 10.1,10.2,10,3,10.4, then get the total enery. using the volume-energy, it is quite easy to get the modulous that you want.
(二) 一般是作NVT 再作NVE吧
但是也有用NPT的这个东西可以去查查相关的文献比较多的
(三) 手动构建原胞，可以直接加应变（矩阵）给原胞，结构优化，从输出文件中查最后的 Stress Tensor，找到相应的应力。

用discover如何计算应力应变关系？
用discover的dy namics可以计算应力应变关系，需要选择系综NPT或NPH。在输出设置上选择每500step输出1frame，可是怎么运行了5000step还是得不到多张frame？得到文件xtd如何确定有多张frame呢？继续用discover analysis却不能进行应力应变分析，这是为何呢？
（一）xtd一般是包含多张frames的
将动画功能显示出来，放映一下即可知道是不是多帧了
discover的analys 只能分析每个frame所对应状态的力学常数。
（二）可能后面需要自己再处理
经常在别人做分子动力学的文献中看到有计算弹性常数，
用自己计算的结果和别人的比较。
验证自己的势函数的好坏。我想问一下能用lammps计算弹性常数吗？能给出具体的操作步骤吗？
我只知道一点皮毛，弹性常数是通过应力和应变的关系得来，这个lammps中可以有哪些命令实现？
（一）就应力应变曲线求导数即可，比如用作图软件Origin。
（二）在origin里，比如把A(X)列设为应变，B(Y)列设为应力，选中B(Y)列，用ananysis-calculus-differentiate，选择一阶，就可以生成一阶导数了，生成的一阶导数在C列~
BTW，diffenrentiate具体的路径记不清了，好像是上面那个，又好像是ananysis-mathematics-differentiate。
（三）刚查了下，好像是这样的：
一般说的弹性模量，至少我是这样叫的，是指杨氏模量(Young's modulus)和剪切模量(Shear modulus)
而弹性常数包括5个：
Lam's constant：拉梅系数，有两个
Shear modulus：剪切模量
Poisson's ratio：泊松比
Young's modulus：杨氏模量
Bulk modulus：体积模量
在各向同性材料中，上述只有2个是独立的，所以只需求出两个即可，我觉得容易求出来的就是杨氏模量和泊松比吧~
英文定义见：
*  Young's Modulus, E: a proportionality constant between uniaxial stress and strain.
* Poisson's Ratio, n: the ratio of radial strain to axial strain
* Bulk modulus, K: a measure of the incompressibility of a body subjected to hydrostatic pressure.
* Shear Modulus, G: also called rigidity, a measure of a substance's resistance to shear.
* Lame's Constants, l and m: material constants that are derived from Young's Modulus and Poisson's Ratio.
它们之间的关系可参见：http://geophysics.ou.edu/geomech ... st/elast_const.html
我在2楼说用origin求导数只是求杨氏模量~
初学者，上述不妥之处，还望指出~
Relationships Between Elastic Constants
(from Fung, A First Course in Continuum Mechanics)
Although only 2 independent elastic constants are required to completely the properties of an isotropic, elastic medium, there are many different constants from which to choose. Most of these constants arise as constants of proportionality between stress and strain for various loading conditions. For example, the ratio of hydrostatic stress (pressure) to volumetric strain (dilatation) is  , which is given the name bulk modulus and the symbol  . The constants referred to below are:
•    Has no name, as far as I know, so I call it "Lam?s constant"
•    shear modulus; sometimes G is used instead of
•    Poisson's ratio
•    Young's modulus
•    Bulk modulus

To these we may add the following combinations that appear frequently.

（四）http://www.mdbbs.org/viewthread. ... table&tid=19827
（五）
Cubic以及Trigonal cell弹性常数的计算
Cubic和Trigonal晶体的弹性常数个数比较少，计算拟核也比较方便，目前计算弹性常数主要有两个思路，一个是应力－应变曲线关系，此外就是应变能－应变关系，在两种情况下弹性常数都是曲线的一阶导数。在计算过程采用那种关系来拟核弹性常数没有什么确定标准，目前实际上最大的限制是很多DFT计算软件实际上不能把应变结构应变能转换成应力张量形式，如DMOL，Crystal，Wine2K等都不具备这个计算功能，CASTEP是少数直接可以输出应力的软件，因此在CASTEP中采用了Stress－Strain关系来拟和弹性常数：
首先给出MS拟核弹性常数文件的格式：

（六）http://cyh.xjtu.edu.cn/bbs/viewt ... &extra=page%3D1

想问下大家，做高压下的弹性常数，怎样才能知道所加压强超过物质的范围（也就是所加压强让物质塑变了）？之前有人跟我说，通过应变应力曲线来判断，这种方法行吗？我的用的是CASTEP，如果要做这个曲线，在CASTEP中该怎样设置呢？知道的能帮下忙吗？
（一）回答者：wanglianli136  回答时间：2009-10-19 3:30:58
2楼
在计算晶格优化的task的more后面有一个加静压力的，还有你可以选择的压力方向，你可以看看
回答者：gavinliu7390  回答时间：2009-10-19 16:08:23
3楼
如果你压强是一点一点的加，那么物质是不会塑变的！
回答者：77585218358  回答时间：2009-10-20 2:04:30
4楼
同问一下，通过应变应力曲线判断，是不是曲线存在一个屈服点？屈服点的出现代表塑变？
回答者：Huanhuan5360  回答时间：2009-10-20 4:38:19
5楼
你所说的一点具体应该是多少呢？
回答者：jiangxue  回答时间：2009-10-21 0:07:17
6楼
这个应该是做不出来屈服点的，如果采用分子动力学的话应该可以得到这个屈服点
回答者：wuchenwf  回答时间：2009-10-21 1:16:16
7楼
单独用MD的话，屈服点可能会给出来但是强度不是特别的准。
用第一性原理的话，屈服点有些问题，但是强度还是可以的。所以两者各有利弊。
http://openshu.com/wenba/45243354896.html

高阶弹性常数[转]
http://abinitio.yo2.cn/
高阶弹性常数
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目录
• 1 导论(Introduction)
• 2 1 广义Hooker定理以及晶体的Neumann原理
• 3 2 应变自由能与弹性常数的关系
• 4 3高阶弹性常数的获得与计算
• 5 4参考文献
• 展开全部
• 1 导论(Introduction)
2 1 广义Hooker定理以及晶体的Neumann原理
o 2.1 1.1 广义Hooker定理
o 2.2 1.2 Neumann 原理
• 3 2 应变自由能与弹性常数的关系
4 3高阶弹性常数的获得与计算
o 4.1 3.1 实验测量
o 4.2 3.2 理论计算
• 5 4参考文献
• 收起
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高阶弹性常数导论(Introduction)

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